提高硫化橡膠穩定性的橡膠組合物及應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及橡膠技術領域，具體地說是一種提高硫化橡膠穩定性的橡膠組合物， 和使用該橡膠組合物的輪胎胎面。
【背景技術】
[0002] 天然橡膠（NR)作為一種通用橡膠，具有良好的彈性和力學性能，但其硫化膠中多 硫交聯鍵的熱穩定性較差，在硫化過程中，隨著受熱時間延長，最初形成的多硫交聯鍵部分 會發生斷裂，致使膠料的交聯密度降低，膠料的物理性能下降，橡膠制品的使用性能降低。 隨著橡膠工業的快速發展，研究人員一直研究如何消除或減少橡膠在硫化過程和使用過程 中的返原現象，同時又能保持橡膠制品的機械性能和使用性能，延長制品的使用壽命。
[0003] 從硫化返原機理考慮，提高NR抗硫化返原性能的措施主要是通過加入硫載體化 合物或者補償型硫化體系W彌補交聯鍵的損失，例如加入二水合六亞甲基1,6-二硫代硫 酸二鋼鹽值uralinkHT巧，其化學式如下：
陽0化]美國孟山都公司在二十世紀八十年代最初研制DuralinkHTS，用來提高多硫交聯 鍵的穩定性，提高膠料的抗硫化返原性能。DuralinkHTS分子結構中含有硫原子和碳原子， 膠料硫化時HTS在膠料大分子的多硫交聯鍵內插入一個六亞甲基雙硫基團，交聯鍵結構中 嵌入柔軟的且具有熱穩定性的烷基，運種復合交聯鍵的生成能使硫化膠耐厭氧老化性能提 高，改善膠料中交聯鍵的熱穩定性，提高膠料的抗返原性，延長橡膠制品的使用壽命。但是 在橡膠硫化過程中，HTS因其S-S鍵的一端為無機亞硫酸根的形式，所W在硫化反應時其活 性低，與橡膠大分子間的硫化交聯反應慢，致使HTS在實際應用中發揮抗硫化返原的效率 不高，發揮功效較慢，從而會影響輪胎的硫化返原性能。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服上述現有技術存在的局限性與不足，提供一種既經濟而且 能充分發揮HTS的提高硫化橡膠穩定性的橡膠組合物，保證膠料在過硫情況下力學性能的 穩定，提高橡膠的抗硫化返原性能，同時提高膠料的動態性能。
[0007] 本發明的目的在于提供一種提高硫化橡膠穩定性的橡膠組合物，包括如下組分：
[0008] 100重量份的橡膠組分，5-100重量份的炭黑，1-20重量份的抗硫化返原劑。其中， 抗硫化返原劑含有二水合六亞甲基1,6-二硫代硫酸二鋼鹽（HT巧和脂肪酸鋒鹽。
[0009] 根據本發明所述的橡膠組合物，橡膠組分可W是天然橡膠（NR)，聚異下締橡膠 (IR)，聚下二締橡膠（BR)，聚苯乙締-下二締共聚物橡膠（SBR)，乙締-丙締-二締立元共 聚物巧PDM)，運些橡膠可W單獨使用，或者使用他們的任意混合物。
[0010] 炭黑的種類沒有特別限制，例子包括：HAF、[SAF、SAF或它們的組合。
[0011] W100重量份的橡膠組分為基準，炭黑的用量在5-100重量份之間，優選在10-80 重量份之間。
[0012] W100重量份的橡膠組分為基準，抗硫化返原劑的用量為1-20重量份，優選2-10 重量份。
[0013] 本發明的橡膠組合物中的抗硫化返原劑含有二水合六亞甲基1,6-二硫代硫酸二 鋼鹽（HT巧和脂肪酸鋒鹽。所述脂肪酸鋒鹽的通式是
R選自Cs2。的直 鏈或支鏈的烷基，Cs2。的直鏈或支鏈的締基，C12的芳香控基。脂肪酸鋒優選自正辛酸鋒、 異辛酸鋒、正癸酸鋒、月桂酸鋒、十四酸鋒、棟桐酸鋒、油酸鋒、硬脂酸鋒、苯甲酸鋒、苯乙酸 鋒、苯丙酸鋒中的一種或多種。抗硫化返原劑中HTS的質量百分含量為40~95%，優選為 60~90% ;脂肪酸鋒的質量百分含量為5~60%，優選為10~40%。
[0014] 本發明的橡膠組合物中還可W含有1. 0~6. 0重量份的氧化鋒、1. 0~4. 0重量份 的硬脂酸、1. 5~5.0重量份的防老劑、2.0~6.0重量份的硫橫、0. 5~2.0重量份的促進 劑。
[0015] 促進劑可W選用次橫酷胺類促進劑，如CZ、NOBS、NS、DZ、OTOS等。
[0016] 除上述基本成份外，本發明的橡膠組合物還可W含有多種輪胎常用添加劑，例如 硫化劑，多種類型的油，操作油，蠟，抗老化劑和增塑劑等。
[0017] 可通過本技術領域的常規方法將上述組分混合W生成其后可用于硫化的橡膠組 合物。
[0018] 本發明還提供了一種輪胎胎面，該輪胎胎面由上述橡膠組合物制備。
[0019] 本發明中所采用的抗硫化返原劑含有HTS和脂肪酸鋒鹽，脂肪酸鋒鹽在硫化反應 過程可W促進HTS分子結構中S-S鍵的斷裂，提高HTS的反應活性，可W使HTS更有效地參 與橡膠的硫化反應過程，提高橡膠組合物的交聯密度，同時生成熱穩定性好的C-S鍵，提高 交聯鍵的熱穩定性。HTS和脂肪酸鋒鹽的配合使用，使得其橡膠組合物既能保持良好的力學 性能，同時具有良好的抗硫化返原性能。
【附圖說明】
[0020] 圖1為用硫變儀測定對比例1、2和實施例1~3橡膠的硫化返原性能，可W看出 經過30min未加入任何抗硫化返原劑的橡膠配方轉矩明顯下降，加入HTS后橡膠配方的轉 矩略有提高，而采用本發明的橡膠配方其轉矩下降趨勢明顯好于只加入HTS的橡膠配方。
【具體實施方式】
[0021] 為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施例對 本發明作進一步的詳細說明。需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領域技術人員來 說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發明。
[0022] 實施例1~3中抗硫化返原劑中HTS和脂肪酸鋒組分及含量如表1所示。
[0023] 表1、實施例1~3抗硫化返原劑的組成
[0024]
[00巧]表2.橡膠配方（各原料含量單位：重量份）
[0027] 實施例橡膠組合物中的組分及來源如下：
[0028] 天然橡膠，SMR20,馬來西亞產品； 陽0巧]炭黑N330,德固薩；
[0030] 氧化鋒，大連氧化鋒廠；
[0031] 硬脂酸，泰柯棟化；
[0032] 防老劑6PPD，市售； 陽〇3引硫橫，市售；
[0034] 促進劑NS,市售；
[0035] HTS，富萊克斯；
[0036] 硬脂酸鋒，國藥集團化學試劑